Fast forecasting of reservoir pressure distribution in geologic carbon storage (GCS) by assimilating monitoring data is a challenging problem. Due to high drilling cost, GCS projects usually have spatially sparse measurements from wells, leading to high uncertainties in reservoir pressure prediction. To address this challenge, we propose to use low-cost Interferometric Synthetic-Aperture Radar (InSAR) data as monitoring data to infer reservoir pressure build up. We develop a deep learning-accelerated workflow to assimilate surface displacement maps interpreted from InSAR and to forecast dynamic reservoir pressure. Employing an Ensemble Smoother Multiple Data Assimilation (ES-MDA) framework, the workflow updates three-dimensional (3D) geologic properties and predicts reservoir pressure with quantified uncertainties. We use a synthetic commercial-scale GCS model with bimodally distributed permeability and porosity to demonstrate the efficacy of the workflow. A two-step CNN-PCA approach is employed to parameterize the bimodal fields. The computational efficiency of the workflow is boosted by two residual U-Net based surrogate models for surface displacement and reservoir pressure predictions, respectively. The workflow can complete data assimilation and reservoir pressure forecasting in half an hour on a personal computer.


翻译:通过同化监测数据,快速预测地质碳储存中的储油层压力分布是一个具有挑战性的问题。由于钻井成本高,GCS项目通常从油井进行空间稀少的测量,导致储油层压力预测的不确定性很高。为了应对这一挑战,我们提议使用低成本的干涉测量合成孔径雷达(InSAR)数据作为监测数据,以推断储油层压力的积累。我们开发了一个深层次的学习加速工作流程,以吸收从InSAR解释的地表迁移图和预测动态储油层压力。使用一个混合的滑动多数据模拟(ES-MDA)框架,工作流程更新三维(3D)地质特性,并预测储油层压力和量化不确定性的压力。我们使用一个合成商业规模的GCS模型,使用双式分布的渗透性和孔隙度来显示工作流程的功效。我们采用了一种两步CNN-PCA方法来对双向地基流场进行参数化。在地面迁移和半气压流中分别使用两个基于U网络的顶流模型来提高工作流程的计算效率。

0
下载
关闭预览

相关内容

Surface 是微软公司( Microsoft)旗下一系列使用 Windows 10(早期为 Windows 8.X)操作系统的电脑产品,目前有 Surface、Surface Pro 和 Surface Book 三个系列。 2012 年 6 月 18 日,初代 Surface Pro/RT 由时任微软 CEO 史蒂夫·鲍尔默发布于在洛杉矶举行的记者会,2012 年 10 月 26 日上市销售。
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
28+阅读 · 2022年1月13日
Arxiv
65+阅读 · 2021年6月18日
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月18日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员